电动力学在物理学课程中的地位和作用

摘 要：电动力学是一门悠久的学科是在电磁学的基础上结合物理学理论组成的重要发展学科，电动力学是结合物理学以及其它相关专业的现代化理论教学基础科目学科。本文是以学科的角度出发，深入探讨电动力学，以此角度出發说明电动力学占据物理学课程的重要一席之地，同时探究电动力学在物理学课程中的地位和作用。

关键词：电动力学；电磁场物理学；麦克斯韦方程组

1.认识电动力学的学科性质

在物理学课程中有一个经典的动力学理论是电动力学，主要研究方向是研究电磁现象，电磁场基本的属性、狭义相对论、运动的规律、电磁场以及带电物质的相互作用均作为主要研究的范围。在科学以及生产领域内，有很多电磁场相关的技术难点，比方说等离子体、天体物理、粒子加速器以及凝聚态物理等，全部都包含电磁场的理论问题。在迅速变化的情形下，电磁波是电磁场的一种存在形式。它的应用非常广泛其中包括无线电波、热辐射、光波、X射线和射线等等，这些都是电磁波的不同波长表现，这些现象都有着共同的规律。综上所诉，掌握电磁场的基本理论是有及重大意义的对于生产和科学实验。在十八世纪中期以后，在工业革命的大背景下，人类展开了对自然科学的探索和实验，因此电磁学得才可以高速的发展。人类在认识电现象与磁现象之间发现了微妙的联系，从而使电动力学推向新的高度。在1820年，奥斯特提出电流的磁效应理论。在1831年，电磁感应定律被法拉第提出，并首次一个概念叫做叫做场。发展到目前，电现象和磁现象已经不是单独的存在，人类开始将他们作为统一的整体来理解，总结以上的理论得出电磁场普遍规律。1864年，麦克斯韦总结以上理论，把电磁规律命名为麦克斯韦方程组，并且使用理论的支持下预言了电磁波的真实存在。这一理论的诞生，使电磁波出现在人们的视野中，使近现代无线电技术形成深远影响，被大众普及。电磁场理论的丰富，使人们对电磁场有着更深一层次的理解，在此丰富了电动力学的理论。在历经多世纪的发展过程中，人们对经典力学与电磁现象之间的关系以及观点进行研究，从而发现矛盾，人们从根本解决的矛盾过程中，促使新时空观出现在人们的视野中，狭义相对论就是在此时诞生，电动力学在这一理论基础上走向成熟发展。

2.明确电动力学在物理学课程中的地位

电动力学课程在物理学课程中的地位，要先了解一些属于物理学的知识脉络。物理学是一项科学，主要研究物质结构和相互作用还有物质运动规律。物质的结构可以按照线度大小划分为微观领域的原子、原子核与“基本”粒子、宏观领域的各类物体以及宇观领域中的各种天体；在表现形式上可以划分为实物与场。机械运动、热运动、电磁运动以及微观粒子的运动是最基本、最普遍的运动形式。以上的内容都是物理学的研究对象和内容。由于研究内容和对象不同，现在可以把物理学划分五种，其中包括成熟的基本理论，即经典力学、热力学与统计物理、经典电磁场理论、相对论以及量子力学。以上两种主要适用于物质处在宏观低速（v《c）运动的情况，第三、四种主要适用于物质处在宏观高速（v→c或v=c）运动的情况，适用于物质处在微观低速运动的情况是上诉的第五类，量子场论研究是建立在这几种基本理论基础上，是一种规律：物质处在微观高速状态下，现在正在高速的发展当中。第一种是上诉五种基本理论中第一种发展最早，在十七世纪末逐渐走向成熟，而第二、三种均是在十九世纪后半段时间逐渐成熟，而第四、五种则是较晚得到发展，被提出来的是在二十世纪初，并且迅速得到发展才发展为现代物理学的两大支柱。电动力学在经理学中是有重要的存在。

电动力学对人类社会的进步都起着重要的推动作用。电动力学推动了电机和无线电信工程的发展，让人类进入了到电能应用的这就是第三次工业革命时代。相对论和量子力学加深了对原子、原子核的认识，在此基础上人类社会进入了核能以及其它许多新技术的时代。相信未来的电动力学将会给人类社会带来更巨大的影响。

3.电动力学对学习物理学课程的作用

电动力学对学习物理课程中的作用在于能够了解磁场内在的基本发展规律，能够深刻地认识电磁场的相关内涵与空间之间的联系，这其中的基本能力是能够解决生活中的一些常见物理现象所带来的基本问题，也是解决未来实际问题的理论依据。通过学习狭义相对论与电磁场运动规律，能够明白事物的物质性帮助人们体会哲学，申辩明理，加深对唯物主义世界观的认识。电动力学作为电磁学的后续课程，它属于理论，是在物理范畴之内是以麦克斯韦方程组、洛伦兹力公式和物质的电磁性质方程为出发点的基本学科。能够讨论空间与新时空之间的必然联系，从而发现物质的运动规律，电动力学适用于应用复杂的数学微分方程，能够精准地解决电信技术出现的相关问题。

4.结语

电动力学是属于应用物理学的范畴，是物理学专业中开设的一门专业的理论物理学课程，这也是最具代表的四大力学课程，电动力学的发展，在我国主要办学目的是为了培养创新型应用型高素质的人才。基于从电动力学学科角度出发，横观纵观查看电动力学在物理学科中的地位和作用，从学科与教学的角度出发，结合现代化教学理论，从而探究电动力学的教育思想和教学体系及与物理学科的相对关系，为物理学科发展提供借鉴与帮助。

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